交通运输学院毕业设计（论文）：自动化立体仓库.doc

1、交通运输学院毕业设计I目录1绪论111自动化立体仓库的发展412自动化立体仓库的概念412自动化立体仓库的特点22货位规划421设计条件422计算系数矩阵4221符号假设4222已知条件5223计算系数矩阵523运用匈牙利算法求解724最终的货位规划图1425运行结果1426设计总结153堆垛机径路规划1731设计条件1732计算节点相对距离17321符号假设18322已知条件18323计算节点相对距离1833规划堆垛机合理线路20331最近邻点法20332最近插入法22333两种方法的程序运行结果27交通运输学院毕业设计II34分析结果2735设计总结28参考文献30附录31交通运输学院毕业

2、设计11绪论11自动化立体仓库的发展111国外自动立体仓库的发展自动化立体仓库的产生和发展是第二次世界大战之后生产和技术发展的结果。50年代初，美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库；50年代末60年代初出现了司机操作的巷道式堆垛起重机立体仓库；1963年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术，建立了第一座计算机控制的立体仓库。此后，自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展，并形成了专门的学科。60年代中期，日本开始兴建立体仓库，并且发展速度越来越快，成为当今世界上拥有自动化立体仓库最多的国家之一。111我国自动化立体仓库的发展概况我国自动化仓库的发展与欧美、日本等发达国家相比起步较晚，国内第一

3、座自动化仓库是郑州纺织机械厂冷作二车间的模具库，建成于1974年2月，与此同时，国内一些科研机构也开始了自动化仓库的研究工作。起步最早的是原一机部系统的起重研究所、自动化研究所和第九设计院等单位。1974年北京汽车制造厂与自动化研究所合作，动工兴建了该厂的自动化仓库。稍后，北京商业储运公司与河南粮食科研所和中科院自动化研究所合作，兴建了该公司的针织品自动化仓库。至1980年，我国已经建成和正在施工建设中的自动化仓库达到21座。我国的自动化仓库大部分是简易的中低层小型分离式仓库。货架只有单元货架和重力货架两种。作业方式几乎都是巷道堆垛机配以小车、叉车或输送机等周边设备。这些仓库主要分布在机械制造

4、业，其次是商业、电气行业。仓库的控制以手动控制为主，能够单机自动远距离控制的目前只有北京汽车制造厂零件库、长沙火车站库和天津储运公司库。在已经建成的自动化仓库中，有一些还处于调试中，有一些则因故障率太高，难以正常使用。12自动化立体仓库的概念所谓自动化立体仓库是指在高层货架用货箱或托盘储存货物，用电子计算机管理和控制巷道式堆垛机及其他机械，不需要人工搬运作业而实现收发作业的仓库。121自动化立体仓库的种类交通运输学院毕业设计2自动化立体仓库可以按照物品的特性、自动化立体仓库的建筑物形式及设备形式等进行分类，下面逐一进行介绍。1按照储存物品的特性进行分类常温自动化立体仓库系统常温仓库系统温湿度一

5、般限制在540一下，相对湿度限制在90以下。低温自动化立体仓库系统该系统包括恒温空调仓储系统、冷藏仓储系统、冷冻仓储系统等。恒温空调仓储系统相对于温湿度的要求是低温、低湿度，依照其存放物品对于温湿度的要求而设计。冷藏仓储系统的温度必须在低温05之间，主要用作蔬菜和水果的储存。冷冻仓库系统，一般而言有2到35极速冷冻。但由于刚才在20以下会有脆化现象，机械性只会急剧变化，所以冷冻自动仓库的钢架必须考虑使用低温材料以及低温焊材。防爆型自动仓储系统主要以存放具有挥发性或易于燃爆的物品为主，所以其系统中使用的电器电控照明等设备，必须考虑其功能，按照不同的防爆等级来设计，因此会有不同的造价。2按照自动化

6、立体仓库建筑形式进行分类按照建筑物形式划分可以将自动化立体仓库分为自立式钢架仓储系统、一体式钢架仓储系统。3按照自动化立体仓库设备形式进行分类按照自动化立体仓库设备形式来划分，自动仓储系统可以分为单位负载式自动化立体式仓库、开放式钢架、封闭式钢架、推回式钢架、重力式钢架、水平式钢架子母车系统等等。13自动化立体仓库的特点131自动化立体仓库的优点自动化立体仓库的主要优点有以下几个方面提高劳动生产率，降低劳动强度。提高仓库空间利用率。减少商品的破损率。提高仓库的管理水平。交通运输学院毕业设计3132自动化立体仓库的缺点自动化立体仓库的缺点主要在以下六个方面结构复杂，配套设备多，建筑和设备投资较高

7、。货架安装精度要求高，施工比较困难，而且施工的周期长。储存货物的品种受到一定限制，不适于储存超长和重量较大的货物。作业弹性小，难以应付储存高峰需要。设备的保养和维护依赖于供应商。系统发挥优势，需与其他管理咨询系统（采购、配送、销售）相结合。因此，在选择建设自动化立体仓库时，必须综合考虑自动化立体仓库在整个企业中的运营策略地位和设置自动化立体仓库的目的，不能为了自动化而自动化，而后再详细斟酌建设自动化立体仓库所带来的正面和负面影响。最后，还要考虑相应采取的补救措施。所以，在实际建设中必须进行详细的方案规划，进行综合评测，最终确定建设方案。交通运输学院毕业设计42货位规划21设计条件某自动化立体仓

8、库采用2行3列的单元货格式货架存放货物，一共有6个货格，每个货格存放一个托盘货物。货格以按列编码的形式进行编号，如图21所示。已知其它参数假定如下假设堆垛机在水平方向的行驶速度VX30M/S，在垂直方向的行驶速度VY2M/S；货格大小为L（长）W（宽）H（高）1M1M08M；堆垛机初始状态在原点0处；货格J的横坐标JX和纵坐标JY就是其所在的列和行，如货格6的坐标为（3，2）。现有6个托盘货物需要存放到货架上，货物的出入库频率如表21所示。246135图21原始货格图表21托盘货物出入库频率表货物频率货物频率货物频率A6C15E4B30D9F20根据以上条件，利用匈牙利算法合理安排各托盘货物的

9、存放位置。22计算系数矩阵221符号假设1FI为第I种货物的出入库频率（次数），IA，B，C，D，E，F；2XJ，YJ分别为货格J的横坐标和纵坐标，即货格J所在的列和行（距离巷道口最近的列记为第1列，最底层记为第1层），J1，2，3，4，5，6；3VX为水平方向的行驶速度；4VY为垂直方向的行驶速度；0VXVY交通运输学院毕业设计55L为货格的长；6W为货格的宽；7H为货格的高；8TJ为堆垛机运行之货格J所用时间，该时间是堆垛机行进过程中水平方向和垂直方向所用时间的最大值，J1，2，3，4，5，6；9CIJ为堆垛机将货物I向货格J存取时所花费的时间。222已知条件FA6，FB30，FC15，F

10、D9，FE4，FF20；VX30M/S,VY20M/S；LWH1M1M08M；货格1的坐标为（X1，Y1）1,1；货格2的货格为（X2，Y2）（1，2）；货格3的坐标为（X3，Y3）（2，1）；货格4的坐标为（X4，Y4）（2，2）；货格5的坐标为（X5，Y5）（3，1）；货格6的坐标为（X6，Y6）（3，2）。223计算系数矩阵1计算TJ公式为TJMAXVYVXYJXJHL1,（21）T1MAXVYVXYXHL1,11MAX28011,3111/3T2MAXVYVXYXHL1,22MAX28012,3112/5T3MAXVYVXYXHL1,33MAX28011,3122/3T4MAXVYVX

11、YXHL1,44MAX28012,3122/3交通运输学院毕业设计6T5MAXVYVXYXHL1,55MAX28011,3131T6MAXVYVXYXHL1,66MAX28011,31312计算系数矩阵中的系数CIJTFJI（22）CA1TFA161/32,CB1TFB1301/310,CC1TFC1151/35,CD1TFD191/33,CE1TFE141/34/3，CF1TFF1201/320/3；CA2TFA262/512/5，CB2TFB2302/512，CC2TFC2152/56，CD2TFD292/518/5，CE2TFE242/58/5，CF2TFF2202/58；CA3TFA3

12、62/34，CB3TFB3302/320，CC3TFC3152/310，CD3TFD392/36，CE3TFE342/38/3，CF3TFF3202/340/3；CA4TFA462/34，CB4TFB4302/320，CC4TFC4152/310，CD4TFD492/36，CE4TFE442/38/3，CF4TFF4202/340/3；CA5TFB5616，CB5TFB530130，CC5TFC515115，CD5TFD5919，CE5TFE5414，CF5TFF520120；CA6TFA6616，CB6TFB630130，CC6TFC615115，CD6TFD6919，CE6TFE6414，

13、CF6TFF620120；得到系数矩阵表表22系数矩阵表ABCDEF1210534/320/3212/512618/58/5834201068/340/344201068/340/356301594206630159420交通运输学院毕业设计723运用匈牙利算法求解1匈牙利算法的步骤第一步建等效矩阵。（1）从系数矩阵的每行元素中减去该行的最小元素。（2）再从所得系数矩阵的每列元素中减去该列的最小元素。第二步找独立0元素，进行试指派。（1）从只有一个0元素的行（或列）开始，给这个0元素加括号（0），表示这行所代表的货格已有一种货物分配。然后划去（0）所在列（或行）的其它0元素，记作“”，表示这列

14、所代表的货物已指派。（2）对只有一个0元素的列（或行）的0元素加括号（0），然后划去（0）所在行（或列）的0元素，记作“”。如果在（1），（2）两步中，遇到每一行和每一列都有两个或两个以上的0元素，可任选一个加括号，同时把其所在行和列的0元素都划去。（3）重复（1），（2）两步，直到所有0元素都被加括号或打叉。（4）加括号的0元素即为独立0元素，若其个数M等于矩阵的阶数N，则已得到问题的最优解。若MDEFINETRUE1DEFINEFALSE0DEFINEBOOLINTUSINGSTDIOS_BASEBOOLOUTPUTDOUBLE,INTVOIDMAXSUBSTRACTDOUBLEA,INT

15、NDOUBLEGETMAXITEMDOUBLEA,INTNDOUBLEMINDOUBLE,INT,INT,INT0/求某一行或列的最小值INTADJUSTDOUBLE,INT/调整效率矩阵使每一行列都含有零元素INTRECORDDOUBLE,DOUBLE,INT,INT,INTINTMINCOUNTDOUBLE,INT,DOUBLE/找出含有零元素最少的某行列INTCHOOSEDOUBLE,INT,INT,INT,INT,INT,INT,INTINTLOCALFIRSTDOUBLE,INT,INT,INT1/找出独立零的位置INTCHANGEDOUBLE,DOUBLE,INT,INT,INT,

16、INTR,INTC/覆盖INTALLOTDOUBLE,DOUBLE,INT,INT,INT/全局分配VOIDPRINTDOUBLEA,DOUBLEM,INTN,INTROW,INTCOL,INTP,INTQ,INTP1NULL,INTQ1NULL/画出分配的步骤OFSTREAMMYFILE“匈牙利算法演算过程TXT“,IOS_BASEOUTINTMAININTN6DOUBLER1630,150,75,45,20,100DOUBLER2636,180,90,54,24,120DOUBLER3660,300,150,90,40,200交通运输学院课程设计31DOUBLER4660,300,150,

17、90,40,200DOUBLER5690,450,225,135,60,300DOUBLER6690,450,225,135,60,300DOUBLEK6R1,R2,R3,R4,R5,R6DOUBLEAKDOUBLEMNULLIFN0MNEWDOUBLENFORINTI0IARCJMINARCJELSEMINA0RCFORINTI1IAIRCMINAIRCRETURNMIN/调整效应矩阵使每行列都含有0元素INTADJUSTDOUBLEA,INTNDOUBLEMINFORINTI0IRCIMINRCIKIRETURNK/K1表示没有零元素/找出某行或某列独立零元素的位置或多个零元素的第一个零的

18、位置INTLOCALFIRSTDOUBLEM,INTN,INTRC,INTFLAGINTI0IFFLAG/FLAG1表示查找行中的零FORI0IAIJMINAIJ/找出最小元素FORI0I1PRINTA,M,N,ROW,COL,P1,Q1IFRESULTROW,COL,N交通运输学院课程设计41/COUTINCLUDEUSINGNAMESPACESTDDEFINEL1/货格长DEFINEH08/货格高INTMAININTI,J1,K,H2,M1DOUBLEX8,Y8/货格的坐标DOUBLEDISTANCE88/VM到VK的距离DOUBLEPATH88FORI1IXIYIFORM1MYKDIST

19、ANCEMKXKXMLYMYKHIFXMXKIFXMXKIFXMXKIFXMXK/COUTDISTANCE1JTEMPDISTANCE1JHJPATH1HTEMPCOUTDISTANCEMJTEMPDISTANCEMJHJPATHMHTEMPCOUTDISTANCEMJTEMPDISTANCEMJHJPATHMHTEMPCOUTDISTANCEMJTEMPDISTANCEMJHJPATHMHTEMPCOUTDISTANCEMJTEMPDISTANCEMJHJPATHMHTEMPCOUTDISTANCE1JTEMPDISTANCE1JHJCOUTDISTANCEA1JTEMPDISTANCEA1

20、JHJIFTEMPDISTANCEA2JTEMPDISTANCEA2JHJA3A2/将第三个点插入到一二点中A2HCOUTDISTANCEA1JTEMPDISTANCEA1JHJIFTEMPDISTANCEA2JTEMPDISTANCEA2JHJIFTEMPDISTANCEA3JTEMPDISTANCEA3JHJA4HIFDISTANCEA1A4DISTANCEA4A2DISTANCEA1A2DISTANCEA1J交通运输学院课程设计49TEMPDISTANCEA1JHJIFTEMPDISTANCEA2JTEMPDISTANCEA2JHJIFTEMPDISTANCEA3JTEMPDISTANC

21、EA3JHJIFTEMPDISTANCEA4JTEMPDISTANCEA4JHJA5HIFDISTANCEA1A5DISTANCEA5A2DISTANCEA1A2DISTANCEA1JTEMPDISTANCEA1JHJIFTEMPDISTANCEA2JTEMPDISTANCEA2JHJIFTEMPDISTANCEA3JTEMPDISTANCEA3JHJIFTEMPDISTANCEA4JTEMPDISTANCEA4JHJIFTEMPDISTANCEA5JTEMPDISTANCEA5JHJA6HIFDISTANCEA1A6DISTANCEA6A2DISTANCEA1A2DISTANCEA1JTEM

22、PDISTANCEA1JHJIFTEMPDISTANCEA2JTEMPDISTANCEA2JHJIFTEMPDISTANCEA3JTEMPDISTANCEA3JHJIFTEMPDISTANCEA4JTEMPDISTANCEA4JHJ交通运输学院课程设计55IFTEMPDISTANCEA5JTEMPDISTANCEA5JHJIFTEMPDISTANCEA6JTEMPDISTANCEA6JHJA7HIFDISTANCEA1A7DISTANCEA7A2DISTANCEA1A2DISTANCEA2A7DISTANCEA7A3DISTANCEA2A3A6A5A5A4A4A3A3A2A2HELSEIFDI

23、STANCEA2A7DISTANCEA7A3DISTANCEA2A3交通运输学院课程设计56DISTANCEA1A7DISTANCEA7A2DISTANCEA1A2A6A5A5A4A4A3A3HELSEIFDISTANCEA3A7DISTANCEA7A4DISTANCEA3A4DISTANCEA1A7DISTANCEA7A2DISTANCEA1A2A6A5A5A4A4HELSEIFDISTANCEA4A7DISTANCEA7A5DISTANCEA4A5DISTANCEA1A7DISTANCEA7A2DISTANCEA1A2A6A5A5HELSEIFDISTANCEA5A7DISTANCEA7A

24、6DISTANCEA5A6DISTANCEA1A7DISTANCEA7A2DISTANCEA1A2A6HELSEIFDISTANCEA6A7DISTANCEA7A1DISTANCEA6A1DISTANCEA1A7DISTANCEA7A2DISTANCEA1A2COUT“闭合回路6V1、V“A7“、V“A6“、V“A5“、V“A4“、V“A3“、V“A2“、V1“ENDLCOUT“最近插入法求得回路为“A1“、“A7“、“A6“、“A5“、“A4“、“A3“、“A2“、“A1ENDLCOUTDISTANCEA1A2DISTANCEA2A3DISTANCEA3A4DISTANCEA4A5DISTANCEA5A6DISTANCEA6A7DISTANCEA7A1ENDLRETURN0